电子掺杂铜氧化物中超导电性的演化：磁拉曼光谱研究
超导电性
2016-08-31 v1 强关联电子
摘要
我们通过电子拉曼光谱研究了电子掺杂铜氧化物Pr_{2-x}Ce_xCuO_4和Nd_{2-x}Ce_xCuO_4在整个超导（SC）相图区域的性质。发现SC配对强度与弱耦合机制一致，但在欠掺杂区域，我们观察到一个位于4.5 k_{B}T_c的能隙内集体模式，而SC能隙的最大幅度约为8 k_{B}T_{c}。在正常态中，掺杂载流子分为相干准粒子（QPs）和保持不相干的载流子。相干QPs主要位于布里渊区（BZ）的(π/2, π/2)区域附近。我们发现只有相干QPs对B_{2g}通道中的超流密度有贡献。在所有掺杂浓度下，B_{2g}通道中SC相干峰的持续存在意味着超导电性主要由BZ的(π/2, π/2)区域附近的空穴型相干QPs之间的相互作用所主导。我们确定了电子掺杂铜氧化物中的超导电性主要源于空穴型载流子的配对和凝聚。我们还通过拉曼光谱研究了作为温度（T）和磁场（H）函数的跨越SC能隙的激发，针对几种不同的铈掺杂浓度（x）。确定了有效上临界场线H*_{c2}(T, x)（超流刚度消失处）和H^{2Δ}_{c2}(T, x)（SC能隙幅度被场抑制处）；对于所有掺杂浓度，H^{2Δ}_{c2}(T, x)大于H*_{c2}(T, x)。两者之间的差异表明存在相位涨落，且该涨落对于x< 0.15时增加。发现磁场在出奇小的场下线性抑制SC能隙的幅度。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0510098,
title = {Evolution of Superconductivity in Electron-Doped Cuprates: Magneto-Raman Spectroscopy},
author = {M. M. Qazilbash and A. Koitzsch and B. S. Dennis and A. Gozar and Hamza Balci and C. A. Kendziora and R. L. Greene and G. Blumberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0510098},
year = {2016}
}
备注
13 pages, 8 figures; submitted to Phys. Rev. B